33153

قيمت‌گذاري بهينه در تعامل دولت و توليدكننده در جهت كاهش مصرف انرژي

دكتري

مهندسي صنايع

1398

1403/9/10

جناب آقاي دكتر سيد جعفر سجادي

جناب آقاي دكتر احمد ماكوئي

دانشكده مهندسي صنايع

باتوجه‌به افزايش تقاضاي انرژي، محدوديت ذخاير فسيلي و اثرات زيست‌محيطي مخرب فزاينده ناشي از آن‌ها، در سال‌هاي اخير دولت‌ها و ملت‌ها بيش‌ازپيش نسبت به مديريت بهينه مصرف انرژي آگاهي يافته‌اند. اين موضوع سبب شده كه حوزه انرژي به يكي از مباحث پر چالش تصميم‌‌گيري براي مديران، سياست‌گذاران و صنعتگران تبديل شود و همين موضوع موجب افزايش توجه محققان در اين زمينه شده است. اميد است رساله حاضر بتواند با پرداختن به بخشي از چالش‌هاي مرتبط با مديريت مصرف انرژي در تعامل دولت با توليدكنندگان، و با محوريت قيمت‌گذاري، گام مؤثري در جهت رفع اين چالش‌ها برداشته و با ارائه راهكارهاي مناسب نقشه راهي براي تصميم‌گيرندگان و محققان اين حوزه فراهم آورد. در راستاي نيل به اين هدف رساله حاضر تعامل دولت با توليدكنندگان حوزه انرژي را مورد بررسي قرار مي‌دهد. در اين مسئله با دولتي مواجه هستيم كه نسبت به ابعاد زيست‌محيطي رفاه اجتماعي دغدغه‌مند بوده و مديريت انرژي را راهكاري براي بهبود آن مي‌داند. اين دولت براي بهينه‌سازي مديريت انرژي در زنجيره ارزش حوزه برق با توليدكنندگان و مصرف‌كنندگان بسيار متنوعي روبه‌رو است و سياست‌گذاري را ابزار كنترلي تعامل با تصميم‌گيرندگان حوزه انرژي الكتريكي مي‌داند. در چنين مسئله‌اي توليدكنندگان مؤثر بر مصرف برق در دودسته قابل‌تفكيك هستند: توليدكنندگان محصول مصرف‌كننده برق و توليدكنندگان برق. لازم است تعامل دولت دغدغه‌مند نسبت به محيط‌زيست با اين دودسته توليدكنندگان به‌گونه‌اي باشد كه به كاهش مصرف انرژي و كاهش سوزاندن منابع فسيلي براي توليد برق بينجامد؛ لذا تمركز اين مسئله بر تأثير سياست‌گذاري دولت بر كارايي انرژي لوازم برقي و همچنين بر سرمايه‌گذاري در توليد برق از منابع تجديدپذير است. تلاش شده در تمام مدل‌هاي اين مسئله در كنار توليد برق، مصرف آن نيز مدنظر قرار داده شود. در جمع‌بندي، چهار ساختار ارائه شده رساله بدين شرح است: در ساختار اول اين پژوهش، توليدكننده لوازم برقي كم‌مصرف، يك واحد تجاري مستقل از دولت است و خريداران لوازم برقي رفتار غيرخطي دارند. ساختار اول با مدنظر قراردادن اثر بازگشتي استفاده از محصولات كم‌مصرف ميزان بهينه ماليات مصوب دولت براي توليدكننده لوازم برقي كم‌مصرف را مشخص مي‌كند. ساختار دوم رساله نگاهي جامع‌نگر به بهبود هم‌زمان رفاه اجتماعي و سود توليدكننده داشته و سعي در دستيابي به نقطه بهينه پارتويي دارد. با چنين رويكردي پيشنهاد مي‌شود دولت دوستدار محيط‌زيست، به واسطه همكاري با توليدكننده لوازم برقي كم‌مصرف، او را از پرداخت ماليات متداول براي ديگر واحدهاي تجاري معاف نمايد. در ساختار سوم، دولت با توليدكننده غيرمتمركز برقي در تعامل است كه صرفاً باهدف درآمدزايي، در توليد برق از منابع تجديدپذير سرما‌يه‌گذاري مي‌كند. سياست بهينه دولت در ارتباط با اين توليدكننده غيرمتمركز برق، دريافت ماليات كربن و عدم پرداخت يارانه تشويقي است. نتيجه مشابهي در زمينه عدم پرداخت يارانه تشويقي به توليدكننده غيرمتمركز برق در ساختار چهارم نيز صادق است. در ساختار چهارم، توليدكننده غيرمتمركز برق از برق توليدي حاصل از منابع تجديدپذير، براي مصرف شخصي استفاده كرده و مازاد را به همسايگان مجاور مي‌فروشد. براساس اين پژوهش توصيه مي‌شود به جاي پرداخت يارانه به توليدكنندگان كالا و انرژي، از آنها ماليات دريافت شود.

1403/12/22

Optimal pricing in government and manufacturer interaction for energy-saving

11/30/2025 12:00:00 AM

Due to the increase in energy demand, the limitation of fossil reserves, and the increasingly destructive environmental effects they cause, governments and nations have become more aware of the optimal management of energy consumption in recent years. This issue has caused the energy field to become one of the most challenging decision-making topics for managers, policymakers, and industrialists, increasing researchers' attention. Hopefully, this thesis can take a practical step towards solving these challenges by addressing some of the challenges related to energy consumption management in the government's interaction with manufacturers, focusing on pricing, and providing a road map for decision-makers and researchers in this field by providing appropriate solutions. To achieve this goal, this thesis examines the government's interaction with manufacturers in the energy field. In this issue, we are faced with a government that is concerned about the environmental dimensions of social welfare and considers energy management as a solution to improve it. This government faces a wide variety of producers and consumers in order to optimize energy management in the electricity value chain and considers policymaking as a control tool for interacting with decision-makers in the electrical energy sector. In such an issue, producers that affect electricity consumption can be divided into two categories: producers of electricity-consuming products and electricity producers. It is necessary for the government concerned about the environment to interact with these two categories of producers in a way that leads to a reduction in energy consumption and a reduction in the burning of fossil resources for electricity production. Therefore, the focus of this issue is on the impact of government policymaking on the energy efficiency of electrical appliances and also on investment in electricity production from renewable sources. An attempt has been made in all models of this issue to consider its consumption in addition to electricity production. In summarizing the four structures presented, the managerial achievement of this research for policymakers and politicians in the four structures of the thesis is as follows: In the first structure of this research, the manufacturer of energy-efficient electrical appliances is a business unit independent of the government, and the buyers of electrical appliances have a non-linear behavior. The first structure determines the optimal amount of tax approved by the government for the manufacturer of low-consumption electrical appliances by considering the rebound effect of using low-consumption products. The second structure of the thesis has a comprehensive view of the simultaneous improvement of social welfare and manufacturer profit and tries to achieve Pareto-efficient solutions. With such an approach, this thesis suggests that the environment-friendly government, through cooperation with the manufacturer of low-consumption electrical appliances, exempts him from paying the usual tax for other business units. In the third structure, the government interacts with the smart home, which invests in generating electricity from renewable sources to generate income. The optimal government policy in connection with this smart home is to receive a carbon tax and not to pay incentive subsidies. A similar result is also accurate in the context of not paying the incentive subsidy to the smart home in the fourth structure. In the fourth structure, the smart home uses electricity generated from renewable sources for personal consumption and sells the surplus to nearby neighbors.

قيمت‌گذاري بهينه , انرژي , مداخله دولت , برنامه‌ريزي هندسي , نظريه بازي‌ها

Optimal Pricing , Energy , Government intervention , Geometric planning , Game Theory

Zahra Fatemi

Prof. Seyed Jafar Sadjadi